一种可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于一种可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架，包括风机基础和风机基础上方的钢塔筒段，还包括预制混凝土塔筒段和预制混凝土转换段，所述风机基础、预制混凝土塔筒段、预制混凝土转换段、钢塔筒段按照从下到上的顺序依次通过预应力锚束连接。本实用新型提供的这种可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架，将用于风电机组的塔架分为混凝土部分和钢制部分，并通过预制混凝土转换段连接，再采用体内体外预应力锚束张拉使混凝土处于预压状态，同时对混凝土塔筒段根据实际工程分成若干段，采用环片-环段-节段的顺序预制拼装组成，具有质量好、造价低、施工方法简单、施工速度快、检修方便等优点。
【专利说明】—种可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架
【技术领域】
[0001]本实用新型属于风力发电塔架领域，是一种可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架。
【背景技术】
[0002]全球能源紧张和环境气候问题的严峻，促使各国日益重视对风能、太阳能、生物能等可再生能源的开发和利用。风力发电研究起步早、技术成熟，已成为可再生能源利用的重用途径，尤其在最近几年，风电装机容量取得快速增长。我国风能蕴含丰富，其中陆地高度10 m处2.53亿千瓦,50 m处可增加一倍；近海高度10 m处7.5亿千瓦,50 m处约15亿千瓦。截至2010年，我国风力发电达4473万千瓦，已成为继水电后最重要的可再生能源。
[0003]内陆地区的风速通常比沿海地区低很多，为了给中低风速地区的风电场提供更多的发电量，风机供应商有两种主要选择:他们既可以选择安装具有更大风轮的风机，也可以把没有改造过的机组安装在更高的风塔上。高塔的选择只需增加适度的投资，便可以大幅度的提高功率输出。例如，在非沿海地区，轮毂高度每增加Im(限制范围内)，增产幅度约为1%。更高的风塔还能提供其他优势，如降低湍流影响、减少疲劳载荷、增加整机寿命、解决运输限制、减少材料成本变动等。
[0004]目前风力发电塔架以钢结构塔架为主，但随着风力发电的发展，钢结构塔架出现了一些不可克服的缺点，如造价过高、运输困难等；而现浇混凝土塔架施工期较长，难以满足风场快速施工的要求。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种质量好、造价低、施工方法简单、施工速度快、检修方便的可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架。
[0006]本实用新型的目的是这样实现的:一种可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架，包括风机基础和风机基础上方的钢塔筒段，还包括预制混凝土塔筒段和预制混凝土转换段，所述风机基础、预制混凝土塔筒段、预制混凝土转换段、钢塔筒段按照从下到上的顺序依次通过预应力锚束连接。
[0007]上述钢塔筒段底部设有T型或L型的法兰，法兰上预留有孔，所述预应力锚束包括体内预应力锚束和体外预应力锚束。
[0008]上述预制混凝土转换段为一上小下大的锥形环段，预制混凝土转换段内沿其周向均匀预埋有从顶部延伸至底部的第一纵向套管，第一纵向套管内侧预埋有顶部外露的锚固锚栓；
[0009]上述预制混凝土转换段的内表面包括位于下方的大直径圆柱面和位于其上方的小直径圆柱面，大直径圆柱面和小直径圆柱面之间形成锥面，所述小直径圆柱面外侧的预制混凝土转换段内沿其周向均匀预埋多根纵向钢管，体外预应力锚束从纵向钢管顶部穿入，底部延伸至风机基础，且和设置在风机基础上的张拉锚固组件连接，顶部通过上部锚固组件和预制混凝土转换段连接；
[0010]上述第一纵向套管顶部设置有锚固孔洞，锚固孔洞设置在预制混凝土转换段内，锚固孔洞底部预埋有锚固锚板，第一纵向套管外设有和锚固锚板底部连接的锥形过渡段和螺旋钢筋，螺旋钢筋套接在锥形过渡段上；
[0011]上述预制混凝土转换段内预埋有下锚固锚板和钢垫板，下锚固锚板与锚固锚栓底部相连，钢垫板呈环形，设置在纵向钢管顶部，且和预制混凝土转换段同轴，其外径大于锚固锚栓到预制混凝土转换段轴线的距离；
[0012]上述纵向钢管底端延伸至预制混凝土转换段外，纵向钢管底端设置有橡胶垫，纵向钢管内部填充有减震材料。
[0013]上述预制混凝土塔筒段为一上小下大的锥形塔筒，其锥度和预制混凝土转换段的锥度相等，所述预制混凝土塔筒段由多个节段上下拼装组成，节段由多个环段上下拼装组成，环段由两个半圆形环片拼接而成，上下相邻两环段的纵缝交错均匀布置，所述预制混凝土塔筒段最底部的环段的筒壁上设有门。
[0014]上述环片内均匀预埋第二纵向套管，第一纵向套管和第二纵向套管内穿入体内预应力锚束，所述节段的顶部设置有定位孔，底部设置有螺纹钢筋。
[0015]上述体内预应力锚束为多段，分别置于上下连接的节段中，上下两段体内预应力锚束通过连接机构连接，最底部节段内的体内预应力锚束底端通过设置在预制混凝土塔筒段底端的自动锁定装置锁定，所述自动锁定装置和第二纵向套管对应布置，最顶部的体内预应力锚束顶端固定在第一纵向套管内。
[0016]上述连接机构包括通过连接螺母连接的上挤压套筒和下锚固锚筒；
[0017]上述上挤压套筒和上部的体内预应力锚束的底端连接，下锚固锚筒和下部的体内预应力锚束的顶端连接；
[0018]上述上挤压套筒下端和下锚固锚筒上端设有方向相反的外螺纹；
[0019]上述下锚固锚筒内设有固定下部的体内预应力锚束的工作夹片；
[0020]上述上挤压套筒和下锚固锚筒分别置于上下分布的节段体内的第二纵向套管内，节段顶部预埋有锚固垫板，锚固垫板上垂直设置有锚固锚头，且锚固锚头套设在下锚固锚筒上，连接螺母和锚固锚头位于开设在节段底部的开槽中。
[0021]上述上部锚固组件包括工作锚板和锚垫板；
[0022]上述工作锚板内设有用于固定体外预应力锚束的上工作夹片；
[0023]上述锚垫板预埋在预制混凝土转换段顶部，锚垫板上的孔和纵向钢管对接，锚垫板的上表面设有用于安装工作锚板的凹陷。
[0024]上述张拉锚固组件包括平衡螺杆、第一支撑螺母、高强螺母、第二支撑螺母及连接平板；
[0025]上述平衡螺杆和第一支撑螺母预埋在风机基础内，平衡螺杆的顶端预留在风机基础外，第一支撑螺母套设在平衡螺杆的底端；
[0026]上述连接平板通过设在其上的通孔套设在平衡螺杆上；
[0027]上述高强螺母套设在平衡螺杆上，且位于连接平板上方；
[0028]上述第二支撑螺母套设在平衡螺杆上，且位于连接平板下方；
[0029]上述连接平板中心处设置有用于固定体外预应力锚束的下工作夹片，连接平板的底部和工作锚板的顶部设置有用于保护体外预应力锚束的保护罩；
[0030]上述平衡螺杆、第一支撑螺母、高强螺母及第二支撑螺母均为2个，通孔和平衡螺杆的个数相等，且对称分布于连接平板的左右两侧。
[0031]本实用新型的有益效果是:本实用新型提供的这种可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架，将用于风电机组的塔架分为混凝土部分和钢制部分，并通过预制混凝土转换段连接，再采用体内体外预应力锚束张拉使混凝土处于预压状态，同时对混凝土塔筒段根据实际工程和其它要求分成若干段，采用环片-环段-节段的顺序预制拼装组成，该塔架采用部分塔段用混凝土替代钢制塔架，能有效的降低造价，对混凝土塔段采用分片分环分段预制，实现规模化生产，不仅能保证混凝土强度上的要求，还能减少混凝土和钢筋工程量，有效缩短工期，采用体内预应力锚束后张拉使混凝土处于预压状态，使塔架承载效果更好。
[0032]下面结合实施例附图来详细说明本实用新型。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为本实用新型的结构示意图；
[0034]图2为预制混凝土转换段和钢塔筒段的连接示意图；
[0035]图3为节段示意图；
[0036]图4为节段剖视图；
[0037]图5为体外预应力束张拉锚固示意图；
[0038]图6为预制混凝土转换段的俯视图；
[0039]图7为连接机构的示意图；
[0040]图8为上部锚固组件示意图；
[0041 ] 图9为张拉锚固组件示意图；
[0042]图10为纵向钢管的示意图；
[0043]图11为节段布置示意图；
[0044]图12为体内预应力束布置示意图；
[0045]图13为第一节段剖视图；
[0046]图14为第三节段剖视图。
[0047]图中:1、风机基础；2、预制混凝土塔筒段；3、预制混凝土转换段；4、钢塔筒段；5、法兰；6、工作锚板；7、第一纵向套管；8、锚固锚栓；9、锚固孔洞；10、锚固锚板；11、锥形过渡段；12、螺旋钢筋；13、下锚固锚板；14、节段；14_1、第一节段；14_2、第二节段；14_3、第三节段；14_4、第四节段；14-5、第五节段；15、环段；16、环片；17纵缝、；18、第二纵向套管；19、体内预应力锚束；19-1-1、第一节段体内预应力锚束；19-1-2、第二节段体内预应力锚束；19_1_3、第二节段体内预应力锚束；19_1_4、第四节段体内预应力锚束；19_1_5、第五节段和预制混凝土转换段体内预应力锚束；19-2-1、第一节段、第二节段和第三节段体内预应力锚束；19-2-2、第四节段、第五节段和预制混凝土转换段体内预应力锚束；19-3、第一节段、第二节段和第三节段体内预应力锚束；20、定位孔；21、螺纹钢筋；22、连接机构；23、连接螺母；24、上挤压套筒；25、下锚固锚筒；26、通孔；27、工作夹片；28、开槽；29、锚固垫板；30、锚固锚头；31、大直径圆柱面；32、小直径圆柱面；33、锥面；34、纵向钢管；35、钢垫板；36、体外预应力锚束；37、锚垫板；38、上工作夹片；39、凹陷；40、门；41、平衡螺杆；42、第一支撑螺母；43、高强螺母；44、第二支撑螺母；45、连接平板；46、下工作夹片；47、张拉锚固组件；48、上部锚固组件；49、保护罩；50、橡胶垫；51、减震材料；52、自动锁定装置；53、压浆材料；54、预应力锚束。
【具体实施方式】
[0048]如图1所示，一种可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架，包括风机基础I和风机基础I上方的钢塔筒段4，还包括预制混凝土塔筒段2和预制混凝土转换段3，所述风机基础1、预制混凝土塔筒段2、预制混凝土转换段3、钢塔筒段4按照从下到上的顺序依次通过预应力锚束54连接。本实施例采用部分塔段用混凝土替代钢制塔架，能有效的降低造价。
[0049]从图1、2、3、4可以看出，钢塔筒段4底部设有T型或L型的法兰5，法兰5上预留有孔，所述预应力锚束54包括体内预应力锚束19和体外预应力锚束36，预制混凝土转换段3为一上小下大的锥形环段，其锥度根据实际工程要求来定，预制混凝土转换段3内沿其周向均匀预埋有从顶部延伸至底部的第一纵向套管7 ;所述第一纵向套管7内侧预埋有顶部外露的锚固锚栓8，这里提到的内侧是指靠近预制混凝土转换段3轴线的一侧，使用时，从第一纵向套管7顶部穿入体内预应力束，并延伸至底部预制混凝土塔筒段2，通过体内预应力束和底部预制混凝土塔筒段2连接，将钢塔筒段4吊装至预制混凝土转换段3顶部，通过锚固锚栓3、锚固螺母和法兰5使预制混凝土转换段3和顶部的钢塔筒段4连接，保证钢塔筒段4与预制混凝土塔筒段2的有效结合。预制混凝土塔筒段2为一上小下大的锥形塔筒，其锥度和预制混凝土转换段3的锥度相等，根据实际工程要求来定，所述预制混凝土塔筒段2由多个节段14上下拼装组成，节段14由多个环段15上下拼装组成，环段15由两个半圆形环片16拼接而成，上下相邻两环段15的纵缝17交错均匀布置，对混凝土塔筒段采用分片分环分段预制，这样能呈批规模化生产，不仅能保证混凝土强度上的要求，还能减少混凝土和钢筋工程量，有效缩短工期。所述预制混凝土塔筒段2最底部的环段15的筒壁上设有门53，方便人员进出塔架，对塔架里面的设备进行维护。环片16内均匀预埋第二纵向套管18，第一纵向套管7和第二纵向套管18内穿入体内预应力锚束19，所述节段14的顶部设置有定位孔20，底部设置有螺纹钢筋21，节段之间进行连接时通过定位孔20和螺纹钢筋21定位，保证上下节段内的第一纵向套管7具有较好的同心度。
[0050]上面提到的预制混凝土转换段3的内表面包括位于下方的大直径圆柱面31和位于其上方的小直径圆柱面32，大直径圆柱面31和小直径圆柱面32之间形成锥面33，所述小直径圆柱面32外侧的预制混凝土转换段3内沿其周向均匀预埋多根纵向钢管34，这里提到的外侧是指远离预制混凝土转换段3轴线的一侧，体外预应力锚束36从纵向钢管34顶部穿入，底部延伸至风机基础1，且和设置在风机基础I上的张拉锚固组件47连接，顶部通过上部锚固组件48和预制混凝土转换段3连接，如图5所示，通过体内外预应力束混合使用，使混凝土塔架处于预压状态，充分发挥混凝土承压性能和预应力锚束抗拉性能来以抵抗往复风机荷载，能保证体外预应力束锚固可靠，且施工简单易行，图10中，纵向钢管34底端延伸至预制混凝土转换段3外，纵向钢管34底端设置有橡胶垫50，起减震作用，纵向钢管34内部填充有减震材料51，这里的第一纵向套管7顶部设置有锚固孔洞9，锚固孔洞9设置在预制混凝土转换段3内，锚固孔洞9主要用于体内预应力束的固定，避免与钢塔筒段4安装及体外预应力束施工时冲突，锚固孔洞9底部预埋有锚固锚板10，体内预应力束19顶部通过锚固锚板10和锚固螺母进行锚固，第一纵向套管7外设有和锚固锚板10底部连接的锥形过渡段11和螺旋钢筋12，螺旋钢筋12套接在锥形过渡段11上，锥形过渡段11保证预应力传递更加均匀，确保钢混凝土塔段荷载的均匀传递。锚固孔洞9内填充压浆材料53,应待体内预应力张力后再进行填充。
[0051]从图2和图6中可以看出，预制混凝土转换段3内预埋有下锚固锚板13和钢垫板35，下锚固锚板13与锚固锚栓8底部相连，下锚固锚板13主要用于固定锚固锚栓8，均匀分布力的传递，保证混凝土与钢材受力接触面变形的协调性，钢垫板35呈环形，设置在纵向钢管34顶部，且和预制混凝土转换段3同轴，其外径大于锚固锚栓8到预制混凝土转换段3轴线的距离，钢垫板35主要用于承受锚具传来的预应力并传递给预制混凝土转换段3，并保证与钢塔筒段4连接面的平整性。
[0052]在上述的基础上，体内预应力锚束19为多段，分别置于上下连接的节段14中，上下两段体内预应力锚束19通过连接机构22连接，最底部节段14内的体内预应力锚束19底端通过设置在预制混凝土塔筒段2底端的自动锁定装置52锁定，如图11所示，所述自动锁定装置52和第二纵向套管18对应布置，最顶部的体内预应力锚束19顶端固定在第一纵向套管7内，连接机构22能保证混凝土塔架体内预应力连续，并且操作简单、锚固精确可靠。如图7所示，连接机构22包括通过连接螺母23连接的上挤压套筒24和下锚固锚筒25 ;所述上挤压套筒24和上部的体内预应力锚束19的底端连接，下锚固锚筒25和下部的体内预应力锚束19的顶端连接；所述上挤压套筒24下端和下锚固锚筒25上端设有方向相反的外螺纹，当转动连接螺母23时，上挤压套筒24和下锚固锚筒25相向运动，从而实现风力发电机组预应力混凝土塔架体内预应力束的张拉连接。下锚固锚筒25内设有固定下部的体内预应力锚束19的工作夹片27，使用时将下部的体内预应力锚束从下往上穿入下锚固锚筒25内，并通过工作夹片27进行锚固，工作夹片27内有内锯齿，内锯齿和下部的体内预应力锚束19进行咬合，形成夹持力来达到固定的目的。所述的上挤压套筒24和下锚固锚筒25分别置于上下分布的节段14体内的第二纵向套管18内，节段14顶部预埋有锚固垫板29，锚固垫板29上垂直设置有锚固锚头30，且锚固锚头30套设在下锚固锚筒25上，连接螺母23和锚固锚头30位于开设在节段14底部的开槽28中。在进行混凝土塔架体内预应力束的连接之前，先通过锚固锚头30及锚固垫板29对下部的体内预应力锚束19进行张拉。
[0053]如图8、9所示，体外预应力锚束36顶部通过上部锚固组件48进行锚固，所述上部锚固组件48包括工作锚板6和锚垫板37 ;所述工作锚板6内设有用于固定体外预应力锚束36的上工作夹片38 ;将体外预应力锚束36穿入工作锚板6，通过上工作夹片38进行锚固，上工作夹片38内有内锯齿，内锯齿和体外预应力锚束36进行咬合，形成夹持力来达到固定的目的。所述锚垫板37预埋在预制混凝土转换段3顶部，锚垫板37上的孔和纵向钢管34对接，锚垫板37的上表面设有用于安装工作锚板6的凹陷39 ;体外预应力锚束36底部通过张拉锚固组件47进行锚固，所述的张拉锚固组件47包括平衡螺杆41、第一支撑螺母42、高强螺母43、第二支撑螺母44及连接平板45 ;所述平衡螺杆41和第一支撑螺母42预埋在风机基础I内，平衡螺杆41的顶端预留在风机基础I外，用于体外预应力锚束36的预应力施加及张拉调节等，第一支撑螺母42套设在平衡螺杆41的底端，用于承受平衡螺杆41传来的预加力并均匀传递给混凝土，避免发生混凝土受压局部破坏；所述连接平板45通过设在其上的通孔26套设在平衡螺杆41上；所述高强螺母43套设在平衡螺杆41上，且位于连接平板45上方；所述第二支撑螺母44套设在平衡螺杆41上，且位于连接平板45下方；所述连接平板45中心处设置有用于固定体外预应力锚束36的下工作夹片46，使用时，通过调节第二支撑螺母44和高强螺母43来实现连接平板45位置的调整和初步固定，固定后将体外预应力锚束36穿入连接平板45内，通过下工作夹片46自动进行初步固定，下工作夹片46内有内锯齿，内锯齿和体外预应力锚束36进行咬合，形成夹持力来达到固定的目的，然后根据设计要求通过预应力施加器具对体外预应力锚束36进行张拉，再通过调节第二支撑螺母44和高强螺母43调整连接平板45的位置以及下工作夹片46对体外预应力锚束36进行最终的锚固。连接平板45的底部和工作锚板6的顶部设置有用于保护体外预应力锚束36的保护罩49，所述平衡螺杆41、第一支撑螺母42、高强螺母43及第二支撑螺母44均为2个，通孔26和平衡螺杆41的个数相等，且对称分布于连接平板45的左右两侧，保证平衡螺杆41之间有较好的平行度，预应力施加时应以对称施加的原则进行。
[0054]如图11、12、13、14所示，一种可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架张拉锚固时按照以下步骤进行:
[0055]a、将所有节段14按照环片-环段-节段的顺序进行拼装；
[0056]b、将第一节段14-1吊装至风机基础I上，第一节段14-1由3个环段15组成，张拉第一节段体内预应力锚束19-1-1 ;
[0057]C、吊装第二节段14-2，第二节段14-2由4个环段15组成，第二节段体内预应力锚束19-1-2的底端和第一节段体内预应力锚束19-1-1的顶端通过连接机构22连接，张拉第二节段体内预应力锚束19-1-2 ；
[0058]d、张拉第一节段和第二节段体内预应力锚束19-2-1 ；
[0059]e、吊装第二节段14-3,第二节段14_3由4个环段15组成，第二节段体内预应力锚束19-1-3的底端和第二节段体内预应力锚束19-1-2的顶端通过连接机构22连接，张拉第三节段体内预应力锚束19-1-3 ;
[0060]f、张拉第一节段、第二节段和第三节段体内预应力锚束19-3 ；
[0061]g、吊装第四节段14-4，第四节段14-4由4个环段15组成，第四节段体内预应力锚束19-1-4的底端和第三节段体内预应力锚束19-1-3的顶端通过连接机构22连接，张拉第四节段体内预应力锚束19-1-4 ;
[0062]h、吊装第五节段14-5，第五节段14-5由4个环段15组成，吊装预制混凝土转换段3，第五节段14-5和预制混凝土转换段3体内预应力锚束19-1-5的底端和第四节段体内预应力锚束19-1-4的顶端通过连接机构22连接，张拉第五节段14-5和预制混凝土转换段3体内预应力锚束19-1-5 ;
[0063]1、第四节段、第五节段和预制混凝土转换段体内预应力锚束19-2-2底端和第一节段、第二节段和第三节段体内预应力锚束19-2-1顶端通过连接机构22连接，张拉第四节段、第五节段和预制混凝土转换段体内预应力锚束19-2-2 ；
[0064]j、后续节段按照步骤C、d、e、f、g、h、i所述方法进行吊装和张拉；
[0065]k、张拉所有的体外预应力锚束36。
[0066]所述第一节段体内预应力锚束19-1-1、第二节段体内预应力锚束19-1-2、第三节段体内预应力锚束19-1-3、第四节段体内预应力锚束19-1-4、第五节段14-5和预制混凝土转换段3体内预应力锚束19-1-5均为4条，且均匀布置；所述第一节段、第二节段和第三节段体内预应力锚束19-2-1和第四节段、第五节段和预制混凝土转换段体内预应力锚束19-2-2均为8条，且均匀布置，大大减少了连接机构22的个数，降低了成本，由于底部混凝土承受的载荷较大，所以在设置第一节段、第二节段和第三节段体内预应力锚束19-3，数量为8条，且均匀布置，所述体外预应力锚束36为24条。
[0067]综上所述，本实用新型提供的这种可装配自立式风力发电机组预应力混凝土-钢组合塔架质量好、造价低、施工方法简单、施工速度快、检修方便，值得推广。
[0068]本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
【权利要求】
1.一种可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架，包括风机基础(I)和风机基础(I)上方的钢塔筒段(4)，其特征在于:还包括预制混凝土塔筒段(2)和预制混凝土转换段(3)，所述风机基础(I)、预制混凝土塔筒段(2)、预制混凝土转换段(3)、钢塔筒段(4)按照从下到上的顺序依次通过预应力锚束(54)连接。
2.如权利要求1所述的可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架，其特征在于:所述钢塔筒段(4)底部设有T型或L型的法兰(5)，法兰(5)上预留有孔，所述预应力锚束(54)包括体内预应力锚束(19)和体外预应力锚束(36)。
3.如权利要求1所述的可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架，其特征在于:所述预制混凝土转换段(3)为一上小下大的锥形环段，预制混凝土转换段(3)内沿其周向均匀预埋有从顶部延伸至底部的第一纵向套管(7)，第一纵向套管(7)内侧预埋有顶部外露的锚固锚栓(8); 所述预制混凝土转换段(3)的内表面包括位于下方的大直径圆柱面(31)和位于其上方的小直径圆柱面(32)，大直径圆柱面(31)和小直径圆柱面(32)之间形成锥面(33)，所述小直径圆柱面(32)外侧的预制混凝土转换段(3)内沿其周向均匀预埋多根纵向钢管(34)，体外预应力锚束(36)从纵向钢管(34)顶部穿入，底部延伸至风机基础(1)，且和设置在风机基础(I)上的张拉锚固组件(47)连接，顶部通过上部锚固组件(48)和预制混凝土转换段(3)连接； 所述第一纵向套管(7)顶部设置有锚固孔洞(9)，锚固孔洞(9)设置在预制混凝土转换段(3)内，锚固孔洞(9)底部预埋有锚固锚板(10)，第一纵向套管(7)外设有和锚固锚板(10)底部连接的锥形过渡段(11)和螺旋钢筋(12)，螺旋钢筋(12)套接在锥形过渡段(11)上； 所述预制混凝土转换段(3)内预埋有下锚固锚板(13)和钢垫板(35)，下锚固锚板(13)与锚固锚栓(8)底部相连，钢垫板(35)呈环形，设置在纵向钢管(34)顶部，且和预制混凝土转换段(3)同轴，其外径大于锚固锚栓(8)到预制混凝土转换段(3)轴线的距离； 所述纵向钢管(34)底端延伸至预制混凝土转换段(3)外，纵向钢管(34)底端设置有橡胶垫(50 )，纵向钢管(34 )内部填充有减震材料(51)。
4.如权利要求1所述的可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架，其特征在于:所述预制混凝土塔筒段(2)为一上小下大的锥形塔筒，其锥度和预制混凝土转换段(3)的锥度相等，所述预制混凝土塔筒段(2)由多个节段(14)上下拼装组成，节段(14)由多个环段(15)上下拼装组成，环段(15)由两个半圆形环片(16)拼接而成，上下相邻两环段(15)的纵缝(17)交错均匀布置，所述预制混凝土塔筒段(2)最底部的环段(15)的筒壁上设有门(40)； 所述环片(16)内均匀预埋第二纵向套管(18)，第一纵向套管(7)和第二纵向套管(18)内穿入体内预应力锚束(19)，所述节段(14)的顶部设置有定位孔(20)，底部设置有螺纹钢筋(21)； 所述体内预应力锚束(19)为多段，分别置于上下连接的节段(14)中，上下两段体内预应力锚束(19)通过连接机构(22)连接，最底部节段(14)内的体内预应力锚束(19)底端通过设置在预制混凝土塔筒段(2)底端的自动锁定装置(52)锁定，所述自动锁定装置(52)和第二纵向套管(18)对应布置，最顶部的体内预应力锚束(19)顶端固定在第一纵向套管(7) 内。
5.如权利要求4所述的可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架，其特征在于:所述连接机构(22)包括通过连接螺母(23)连接的上挤压套筒(24)和下锚固锚筒(25)； 所述上挤压套筒(24)和上部的体内预应力锚束(19)的底端连接，下锚固锚筒(25)和下部的体内预应力锚束(19)的顶端连接； 所述上挤压套筒(24)下端和下锚固锚筒(25)上端设有方向相反的外螺纹； 所述下锚固锚筒(25)内设有固定下部的体内预应力锚束(19)的工作夹片(27)； 所述上挤压套筒(24)和下锚固锚筒(25)分别置于上下分布的节段(14)体内的第二纵向套管(18)内，节段(14)顶部预埋有锚固垫板(29)，锚固垫板(29)上垂直设置有锚固锚头(30)，且锚固锚头(30)套设在下锚固锚筒(25)上，连接螺母(23)和锚固锚头(30)位于开设在节段(14)底部的开槽(28)中。
6.如权利要求3所述的可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架，其特征在于:所述上部锚固组件(48)包括工作锚板(6)和锚垫板(37)； 所述工作锚板(6)内设有用于固定体外预应力锚束(36)的上工作夹片(38)； 所述锚垫板(37)预埋在预制混凝土转换段(3)顶部，锚垫板(37)上的孔和纵向钢管(34)对接，锚垫板(37)的上表面设有用于安装工作锚板(6)的凹陷(39)。
7.如权利要求3所述的可装配自立式风力发电机组预应力混凝土钢组合塔架，其特征在于:所述张拉锚固组件(47)包括平衡螺杆(41)、第一支撑螺母(42)、高强螺母(43)、第二支撑螺母(44)及连接平板(45)； 所述平衡螺杆(41)和第一支撑螺母(42)预埋在风机基础(I)内，平衡螺杆(41)的顶端预留在风机基础(I)外，第一支撑螺母(42)套设在平衡螺杆(41)的底端； 所述连接平板(45)通过设在其上的通孔(26)套设在平衡螺杆(41)上； 所述高强螺母(43)套设在平衡螺杆(41)上，且位于连接平板(45)上方； 所述第二支撑螺母(44)套设在平衡螺杆(41)上，且位于连接平板(45)下方； 所述连接平板(45)中心处设置有用于固定体外预应力锚束(36)的下工作夹片(46)，连接平板(45)的底部和工作锚板(6)的顶部设置有用于保护体外预应力锚束(36)的保护罩(49)； 所述平衡螺杆(41)、第一支撑螺母(42)、高强螺母(43)及第二支撑螺母(44)均为2个，通孔(26)和平衡螺杆(41)的个数相等，且对称分布于连接平板(45)的左右两侧。
【文档编号】F03D11/04GK204024928SQ201420379964
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】申宽育, 胡永柱, 李振作, 田伟辉, 李建党 申请人:中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司